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《华侨大学》 2007年
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天然高分子改性聚(丙烯酸钠-丙烯酰胺)/膨润土高吸水性复合材料的研究

张传娟  
【摘要】: 高吸水性树脂是近年来开发的一种新型功能高分子材料。它是一种具有三维网络空间结构的低交联的强亲水性高分子化合物。它具有自身数十倍乃至数千倍的吸水能力和加压也不脱水的高保水性能。因此,它在农、林、园艺、医药、生理卫生、石油、化学化工、日用品、环境保护、建材、生化技术、食品等方面有着广泛的应用。 自然界中存在许多亲水性的天然高分子化合物,这些化合物具有一定的吸水和储水能力,可做为高吸水性复合材料的原料。天然高分子化合物作为制备高吸水性复合材料的原料,具有两大优势:一是储量丰富,可不断再生,成本低;二是无毒且可被微生物分解,能够减少对环境的污染。天然有机高分子化合物作为制备高吸水性复合材料的原料常用的主要是淀粉、纤维素两大类。近年来,其它天然有机高分子化合物如壳聚糖、果胶、海藻酸类等也被用于高吸水性复合材料的制备中。本文选用了琼脂及海藻酸钠两种天然高分子产物对本课题组前面研究的粘土-有机聚合物系列高吸水性复合材料进行改性,制得了性能良好的高吸水性复合材料。 本文采用水溶液聚合法制备了天然高分子产物改性聚(丙烯酸钠-丙烯酰胺)/膨润土高吸水性复合材料以及天然高分子产物改性聚丙烯酸钠/膨润土高吸水性复合材料,研究其性能及各影响因素以及其生物降解性,并对其进行结构表征。 采用简单试验设计方法研究了琼脂改性聚(丙烯酸钠-丙烯酰胺)/膨润土高吸水性复合材料的适宜合成条件,研究表明当反应温度为85℃,膨润土含量为30%,琼脂含量为1.0%,交联剂用量为0.01%,引发剂为0.3%,中和度为65%,丙烯酸与丙烯酰胺单体质量比分别为3:1和2:1时制备的高吸水性复合材料的吸蒸馏水倍率及吸0.9wt.%NaCl水溶液分别达到1400g/g与95g/g。 采用简单试验设计方法研究了琼脂改性聚丙烯酸钠/膨润土高吸水性复合材料的适宜合成条件,研究表明琼脂改性聚丙烯酸钠/膨润土高吸水性复合材料的适宜制备条件:反应温度为85℃,琼脂含量为2.5%,膨润土含量为30%,交联剂用量为0.04%,引发剂为0.8%,中和度为70%。吸液性能:高吸水性复合材料吸蒸馏水和0.9wt.%NaCl水溶液分别为1220g/g与90g/g。 用正交设计实验对海藻酸钠改性聚(丙烯酸钠-丙烯酰胺)/膨润土高吸水性复合材料进行了研究。结果表明,当无机矿物膨润土用量为单体质量的30%,海藻酸钠用量为4.5%,丙烯酸与丙烯酰胺质量比为5:4,丙烯酸中和度为70%,交联剂用量为0.0075%。引发剂用量为0.3%时,该复合高吸水树脂仍可吸收自身重量1200多倍的蒸馏水和90多倍的0.9wt.%NaCl水溶液。 采用红外光谱(IR)、扫描电子显微镜(SEM)、差示扫描量热法(DSC)对制得的高吸水性树脂进行了性能测试。 用土壤掩埋法对所制得的高吸水性复合材料在自然环境下的生物降解性进行了初步研究。
【学位授予单位】:华侨大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:TB332

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【引证文献】
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【同被引文献】
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